DE2810280C2

DE2810280C2 - Oszillatorschaltung

Info

Publication number: DE2810280C2
Application number: DE2810280A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Tokio/Tokyo Hongu; Hiromi Yokohama Kanagawa Kawakami; Masaharu Tokio/Tokyo Tokuhara; Yoshihiro Yamamoto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-03-10
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1984-10-11
Also published as: NL190257B; CA1089039A; NL190257C; AU3397278A; US4169248A; FR2383550B1; FR2383550A1; JPS53111264A; AU516828B2; DE2810280A1; NL7802533A; GB1588674A; JPS6113644B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Oszillatorschaltung mit zwei emitterseitig miteinander verbundenen Transistoren und mit eirzm Pa jllelschwingkreis, der mit dsn beiden Transistorer verbunden ist und der über zumindest einen Ausgangsanschi ;3 ein erstes Ausgangssignal abgibt.

Eine Oszillatorschaltung der vorstehend bezeichneten Art ist bereits bekannt (US-PS 39 63 996). Diese bekannte Oszillatorschaltung weist insgesamt zwei Ausgangsanschlüsse auf, von denen um 180° zueinander phasenverschobene Ausgangssignale abnehmbar sind. Wie zwei zueinander um 90° phasenverschobene Ausgangssignale zu erhalten sind, ist in diesem Zusammenhang jedoch nicht bekannt.

Es ist nun zwar auch schon eine Phasenschieberschaltung bekannt (Zeitschrift »Proceedings of the JEEE«, Vol. 58, April 1970, Seiten 604,605), die zwei npn-Transistoren umfaßt, von denen der eine Transistor emitterseitig über einen Kondensator mit einer Eingangsspannung beaufschlagt wird und kollektorseitig eine Ausgangsspannung abzugeben vermag. Die Basis dieses Transistors ist mit dem Emitter des zweiten Transistors verbunden, der in Kollektorgrundschaltung betrieben ist Damit weist diese bekannte Phascnschieberschaltung aber insgesamt einen relativ hohen schaltungstechnicchen Aufwand auf.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand von einer Oszillatorschaltung zumindest zwei um 90" zueinander pnasenverschobene Ausgangsäignale abnehmen zu können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Oszillatorschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß mit den Anschlüssen des Parallelschwingkreises zwei gleiche Kondensatoren verbunden sind, die außerdem über eine niederohmige Transistor-Basisschaltung oder direkt an Masse liegen, wobei das zweite, gegenüber dem ersten um 90° phasenverschobene Ausgangssignal am Kollektor der

Transistor-Basisschaltung abgenommen werden kann.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit einem geringen schaltungstechnischen Aufwand zumindest zwei um 90° zueinander phasenverschobene Oszillatorschaltungs-Ausgangssignale bereitgestellt werden können.

Zweckmäßigerweise Hegt der Parallelschwingkreis zwischen dem Kollektor und der Basis des einen der emitterseilig miteinander verbundenen Transistoren, ίο Mit dem Kollektor des einen Transistors ist die Basis des anderen Transistors verbunden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfach aufgebauten Oszillatorschaltung.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert

F i g. 1 zeigt in einem Schaltplan ein Ausführungsbeispiel.

Fig.2 zeigt ein Ersatzschaltbild des Hauptt^iLs der in Fi g. 1 dargestellten Oszillatorschaltung. F i g. 3 zeigt einen Schaltplan eines weiteren Ausführungsbeispiels.

In Fig. 1 ist in einem Schallplan ein Ausführungsbeispiel aer Oszillatorschaltung gezeigt Mit Hilfe dieser OszillatorschaUung können Schwingungs-Ausgangssignale im Gegentaktbetrieb erzeugt werden, die in der Phasenlage um 90° gegeneinander verschoben sind. Bei diesem Ausführungsoeispiel sind Transistoren 11 und 12 vorgesehen, deren Emitter gemeinsam unter Bildung eines Difierenzverstärkers über eine Konstantstromquelle 13 geerdet sind bzw. an Masse liegen. Die Kollektoren der Transistoren 11 und 12 sind über die Basis-Emitter-Slreckcn von Transistoren 14 bzw. 15 mit der Basis des jeweils anderen Transistors 12 bzw. 11 verbunden. Ein Parallel-Resonanzkreis 18, bestehend aus einer Spule Lo und einem Kondensator Co, liegt zwischen den Kollektoren der Transistoren 11 und 12. Die Transistoren 14 und 15 sind jeweils >n Emitterfolgerschaltung betrieben. Die Ausgangsanschlüsse 17, 18 führen von den Emittern der Transistoren 14 b^w. 15 weg. Die beiden Enden des Parallel-Resonanzkreises 16 oder die Kollektoren der Transistoren 11 jnd 12 sind über Kondensatoren 19 bzw. 20 mit den Emittern der Transistoren 21 und 22 verbunden. Die Basen dieser Transistoren 21 und 22 werden mit einer Konstantspannung Eb gespeist. Die Emitter dieser Transistoren sind über Konslanlstromqucllen 23 bzw. 24 geerdet bzw. liegen ober diese Konstantstromquellen an Masse. Die Kollektoren der Transistoren 21, 22 führen zu den Ausgangsanschlüssen 25 bzw. 26 hin. Demgemäß dienen die Transistören 2i und 22 als in Basisgrundschaltung betriebene Transistorverstärker. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Kollektoren der Transistoren 11,12,21 und 22 über Widerstände an einem Speisespannungsanschluß + Vt'c angeschlossen.

Da die einen Enden der Kondensatoren i5 und 20, deren andere Enden mit den Kollektoren der Transistoren 11 bzw. 12 verbunden sind, mit den Emittern der Transistoren 21 bzw. 22 verbunden sind, deren jeder in Basisgrundschaltung beirieben ist, sind bei diesem AusfUhrungsbcispicl geijiäßjFjg. i,dje;cjrs^gejnannten Eng den der Kondensatoren' 19:ünäi Mvöhtf Hochfrequenz! Standpunkt aus betrachtet crsatzschahungsmäßig geerdet. Demgemäß wird aus dem Resonanzkreis zwischen den Kollektoren der Transistoren 11 und 12 die in Fig.2 dargestellte Schaltung, bei der Cvdie Kapazität der Kondensatoren 19 und 20 und R den Gcsamtwidcrstund der Kollcktorlast widerstände der Transistoren 11 bzw. 12 darstellen.

Demgemäß wird die Oszillalorschaltung gemäß F i g. 1 unter der durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückten Schwingungsfrequenzbedingung schwingen, weshalb an den Kollektoren der Transistoren 11 und 12, d. h. an den Ausgangsanschlüssen 17 und 18, Schwingungssignalspannungen vi bzw. Vi abnehmbar sind, die mit entgegengesetzter Phasenlage zueinander auftreten, wie dies in F i g. 1 angedeutet -st

(D

In diesem Fall betragen die Ströme U u.«d /„ die durch die Kondensatoren 19 bzw. 20 fließen, asu ~^:-ückt durch die Spannungen v\ bzw. vi, die an d~r< Kt Z rktoren der Transistoren 11 bzw. 12 auftreten:

h — jioo Cs Vi (2)

(3)

Dies bedeutet, daß die Ströme, die in bezug auf die Schwingungssignalspannungen v\ bzw. V2 um 90° in der Phase voreilen, durch die Kondensatoren 19 und 2P fließen. Infolgedessen sind an den Ausgangsanschlüssen 25 und 26 Schwingungssignalspannungen Vj bzw. V4 erhältlich, die um 90° in der Phase in bezug auf die Schwingungssignalspannungen vi bzw. K2 voreilen, welche an den Ausgangsanschlüssen 17 bzw. 18 auftreten, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Transistoren 21 bzw. 22 in der Weise wirken, daß sie eine Strom-Spannungs-Umsetzung vornehmen.

Wie oben beschrieben, können gemäß dam Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schwingungssignale, die in der Phase um 90° gegeneinander versetzt sind direkt von der Schwingungsschaltung selbst erhalten werden, was bedeutet, daß ein 90°-Phasenschieber weggelassen werden kann. 4«

Überdies ist bei obigem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Resonanzkreis verwendet, so daß die Schwingung sogar bei hoher Frequenz stabil ist.

Da das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeüpiel der Erfindung eine Schaltungsanordnung vom Differenzschaltungstyp im Schwingungsbetrieb zeigt, fließt im übrigen die Schwingungssignalkompnnentc lediglich durch den Osziilatorschaltungskreis und nicht nach außen auf eine Speisespannungsleitung und die Massebzw. Erdleitung. Deshalb treten sogar dann, wenn die in Fig. 1 dargestellte Oszilla'orschaltung gemäß der Erfindung als integrierte Schaltung mit anderen hochverstärkenden Verstärkern usw. ausgebildet wird, keine Probleme auf. Dies bedeutet, daß diese Ausführungsform in geeigneter Weise als integrierte Schaltung aus- gebildet sein kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 ist der Kollektor des Transistors U mit der Basis des Transistors 11 über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 14 verbunden, während der Kollektor des Transistors 12 mil der Basis des Transistors! 1 ober die Basis-Eminer· Strecke des gesonderten Transistors 15 verbunden' ist. Im übrigen sind diese beiden gesonderten Transistoren 14 und 15 in Emittergrundschaltung betrieben. Es ist jedoch möglich, die Kollektoren der Transistoren 1! und 12 direkt mit din Basen des jeweils anderen Transistors 12 bzw. 11 zu verbinden.

In Fig.3 ist ein Schaltplan eines weiteren Ausführungsbeispiels der Oszillatorschaltung gezeigt, die Schwingungsausgangssignale erzeugt weiche in der Phase um 90° gegeneinander versetzt sind, wozu eine einfache Schaltungsart angewandt ist Gemäß dem Aus führungsbeispiel nach Fig.3 sind Transistoren 31 und 32 vorgesehen, deren Emitter unter Bildung eines Differenzverstärkers miteinander verbunden über einen Widerstand 33 an Masse liegen. Ein ParaUel-Resonanzkreis 34, bestehend aus einer Spule und einer Kapazität, liegt

ίο zwischen dem Kollektor und der Baisis des Transistors 31. Das am Kollektor des Transistors 31 abnehmbare Schwingungssignal wird über einen Transistor 35, der als Emitterfolger betrieben ist einem Ausgangsanschluß 36 zugeführt Der Kollektor des Transistors 31,

is d h. der eine Anschluß des Parallel-Resonanzkreises 34, ist über einen Kondensator 37 am Emitter des Transistors 38 angeschlossen, dessen Basis eine Konstantspannung Eb zugeführt wird und Sessen Basis über eine Konstantstromquelle 39 geerdet ist bzw. an Masse liegt. Ein weiterer Ausgangsanschluß 40 ist mit dem Kollektor des Transistors 38 verbunden. Ein weiteres Schwingungssignal, dessen Phase um 90° gegenüber der Phase des an dem erstgenannten AusgangsanseMuß 36 auftretenden Schwingungssignals verschoben ist tritt an dem Äusgangsanschluß 40 auf. Demgemäß ist auch bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung kein 90°-Pbascnschieber erforderlich.

Durch die Erfindung ist also ein Oszillator geschaffen, der ein erstes Bezugssignal und ein zweites Bezugssignal erzeugt, wobei die beiden Bezugssignale in der Phase um 90" gegeneinander verschoben sind, ohne daß dazu ein zusätzlicher Phasenschieber verwendet wird. In diesem Fall wird das erste Bezugssignal von dem Oszillator direkt erhalten, während das zweite Bezugssignal von dem Oszillator über einen Kondensator und einen Strom-Spannungs-Unisetzer erhalten wird

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

28 10 2δϋ Patentansprüche:

1. Osziflatorschaltung mit zwei emiiterseitig miieinander verbundenen Transistoren (11,12; 31, 32) und mit einem Parallelschwingkreis (i5:34). der mit den beiden Transistoren (II, 12; 31,32) verbunden ist und der über zumindest einen Ausgangsanschluß ein erstes Ausgangssigna! abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Anschlüssen des Parallelschwingkreises (16; 34) zwei gleiche Kondensatoren (19, 20; 37, 41) verbunden sind, die außerdem über eine niederohmige Transistor-Basisschaltung (21, 22; 38) oder direkt an Masse liegen, wobei das zweite, gegenüber dem ersten um 90° phasenverschobene Ausgangssignal {v3; v4) am Kollektor der Transistor-Basisschaltung (21, 22,38) abgenommen werden kann.

2. Oszulatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parallelschwingkrei;. "4) zwischen dem Kollektor und der Basis des einen tier emitterseitig miteinander verbundenen Transistoren (31, 32) liegt und daß mit dem Kollektor des einen Transistors (31) die Basis des anderen Transistors (32) verbunden ist